Was ist stabiler? Alu Rund, Vierkant? Als Rohr oder Vollmaterial?

Technik Mechanik & Konstruktion
#1

Hallo,

Ich möchte mir einen Kamera Slider bauen und brauche für die Führung des Kameraschlittens zwei Alu-Profile. Ich würde gerne wissen, welche dieser vier Möglichkeiten sich am stabilsten bezüglich Schwingungen und Elastizität verhält:

Alu Rundmaterial Ø 15mm
Alu Rohr Ø 15mm
Alu Vierkant 15x15mm
Alu Vierkant-Rohr 15x15

Die Länge sollte etwa 40cm betragen und auf dieser Strecke so wenig elastisch wie möglich sein.

Wer nicht weiß, was ein Slider ist. Soetwas Ähnliches möchte ich bauen:
https://www.youtube.com/watch?v=ZcfhLqr87GI

#2

Hallo,
grundsätzlich ist Hohlmaterial immer etwas weniger starr als Vollmaterial gleicher Abmessungen, aber auch leichter und teurer.
Weiterhin ist das Quadratische Profil immer etwas starrer als das Kreisförmige, aber auch etwas schwerer.
Das runde Profil wird etwas schwieriger zu handhaben sein ( Löcher mittig und gerade bohren, Endstücke anbringen, Rollen darauf laufen lassen ).
Ich halte Dein Vorhaben für sehr anspruchsvoll. Es wird nicht einfach sein, die Genauigkeit des gezeigten Sliders annähernd zu erreichen.
Die dort verwendeten Profile sehen eher nach 25 mm aus als nach 15. Wieso willst Du an dem Bisschen Material sparen? Hängt natürlich auch von der Belastung ab …
Wäre aber bestimmt schade um die wochenlange Arbeit, wenn es dann schlabberig wird.
Viel Erfolg
Thomas

#3

Vielen Dank für diese Antwort.

Ich wollte mit den Maßen eigentlich nur zeigen, dass alle den gleichen Durchmesser haben (zum Vergleichen).

Ich werde auch evt. 20er oder 25er nehmen.

Ich bin Azubi zum Industriemechaniker und dürfte auch in der Werkstatt die Löcher an der Fräse bohren (auf dem Rundmaterial mit Kantentaster).

Ich wollte ja erstmal wissen, welches Material am besten geeignet ist.

Vielen Dank :smile:

#4

Hallo,
nimm das eckige, kein rundes,zb. geh in den baumark nimm ein rundes holz und ein gleich großes in eckig und biege es, was ist standhafter, ich würde das vierkant mit holraum nehmen, das ist leichter und du kannst führungen einbauen auch wie in den vierkant,aber leichter, wenn du hilfe brauchts um es zu bauen, ich habe eine fräsmaschine und baue dir das zusammen , brauche nur eine zeichnung,

gruß Klaus

#5

Hallo
die maßgebliche Größe für die Stabilität auf Biegung ist das Trägheitsmoment eines Querschnitts.
Hier der Vergleich des Trägheitsmoments für die verschiedenen Querschnitte:
Rundmaterial 15 mm - J=2485 mm^4 - 100%
Rohr 15 x 2 - J=1766 mm^4 - 71%
Vierkant 15 x 15 - J=4218 mm^4 - 170%
Vierkantrohr 15 x 15 x 2 - J=2998 mm^4 - 120%

Gruß notna

#6

Vielen Dank für diese präzise Antwort :smile:

#7

Hallo,
Deine Frage ist ja offensichtlich von notna kompetent beantwortet worden. Mir fällt von der Werkstoffseite dazu noch ein, dass ein Stahlprofil bei gleichen Abmessunge natürlich schwerer ist, aber  ca. 3x so steif wie Aluminium (EModul Aluminium = ca. 70 kN/mm2 Stahl= ca. 210 kN/mm2 ). Es biegt sich also bei Belastung elastisch 3x weniger durch, als Aluminium.

Wenn Du demnach ein Vierkantstahlrohr nimmst, hast Du damit eine deutlich steifer Konstruktion die dann trotzdem noch wesentlich leichter ist als der Vierkantvollmaterialstab aus Aluminium.

Beste Grüße

Norbert

#8

Trotzdem vielen Dank für deine Antwort :wink:

Das heißt, dass 20x10mm Aluminium (Vollmaterial) genau so schwerer ist, als ein Stahlrohr mit gleichen Abmessungen, aber das Stahlrohr ist stabiler?